9.1. Obciążalność prądowa długotrwała
Dobór przekroju przewodów ze względu na obciążalność prądową długotrwałą wykonuje się na
podstawie tablic obciążalności długotrwałej przewodów zawartych w normie PN-IEC 60364-5-
523:2001 Instalacje
elektryczne w obiektach budowlanych. Dobór i montaż wyposażenia
elektrycznego. Wymagania według tej normy mają na celu zapewnienie odpowiedniej trwałości żył i
izolacji poddawanych działaniu cieplnemu płynącego długotrwale prądu, w warunkach normalnej
eksploatacji.
Normy międzynarodowe, w tym norma PN-IEC 60364-5-523:2001, zawierają tablice obciążalności
długotrwałej przewodów dla temperatury otaczającego powietrza 30 °C występującej w strefie
śródziemnomorskiej.
Obciążalność długotrwałą przewodów wyznacza się zgodnie z pkt. 523.2.3 normy PN-IEC 60364-
5-
523:2001, po zastosowaniu współczynników poprawkowych z tablicy 52-D1 dla warunków polskich)
oraz po uwzględnieniu rodzaju przewodów i warunków ich układania.
Temperatura otoczenia
Jest to
najwyższa temperatura powietrza występująca w ośrodku otaczającym użytkowane
urządzenia i instalacje elektryczne.
Obliczeniowa temperatura otoczenia
jest to najwyższa temperatura powietrza otaczającego
użytkowane urządzenia i instalacje elektryczne, którą należy ustalić (drogą pomiarów, obliczeń), po
uwzględnieniu warunków występujących w danej strefie klimatycznej.
Wartości właściwe dla Polski podane w normie IEC 60287-3-1:1999, są następujące:
Obliczeniowa temperatura otoczenia w Polsce wynosi:
a) dla p
rzewodów ułożonych w pomieszczeniach - 25 °C,
b) dla przewodów izolowanych w przestrzeniach zewnętrznych
-
nie narażone na bezpośrednie nasłonecznienie - 25 °C,
-
narażone na bezpośrednie nasłonecznienie - 40 °C,
c) dla kabli ułożonych w ziemi w zależności od pory roku - 5°C - 15°C - 20 °C.
Temperatura graniczna dopuszczalna długotrwale jest to najwyższa temperatura, do jakiej mogą
się nagrzewać żyły przewodów przez czas nieograniczony, w zależności od rodzaju izolacji i
warunków otoczenia.
Prąd długotrwały w dowolnej żyle przewodu w warunkach normalnej eksploatacji powinien mieć taką
wartość, aby nie została przekroczona odpowiednia temperatura graniczna, np. dla izolacji:
- z gumy naturalnej -
temperatura graniczna dopuszczalna długotrwale wynosi- 60°C,
- z polwinitu (PVC) -
70 °C,
- z polietylenu sieciowanego (XLPE) oraz gumy etylenowo-propylenowej -
90 °C,
Temperatura graniczna może być dopuszczalna przejściowo np. w sytuacjach awaryjnych
przeciążeń ruchowych urządzeń elektrycznych, oczywiście w ograniczonym czasie ich trwania.
Warunki doboru przekroju przewodów i kabli
Dobiera się zazwyczaj najmniejszy z przekrojów, którego obciążalność długotrwała I
dd
jest większa
od obliczeniowego prądu obciążenia I
B
wyznaczonego z mocy zapotrzebowanej lub obliczeniowej
mocy szczytowej.
W obliczeniach prądu I
B
w budynkach mieszkalnych, przy braku dokładnych danych można przyjąć
cos φ = 0,95. W obwodach odbiorczych zasilających pojedyncze odbiorniki prąd znamionowy
odbiornika I
n
przyjmuje
się jako równy obliczeniowemu prądowi obciążenia I
n
= I
B
. Przy doborze
przekroju przewodu powinien być spełniony warunek:
Przewody zasilające odbiorniki o obciążeniu innym niż długotrwałe (dorywcze, przerywane), w
ograniczonym czasie mogą być obciążone prądem większym od ich obciążalności długotrwałej I
dd
bez
przekroczenia temperatury granicznej dopuszczalnej długotrwale.
Zastosowane zabezpieczenie przeciążeniowe, dobrane z uwzględnieniem warunku selektywności
działania, wymuszają nierzadko zastosowanie przewodów, głównie wewnętrznych linii zasilających,
o przekrojach i obciążalności większej niż wynika to z warunku I
dd
≥ I
B
spełnionego w minimalnym
stopniu.
Tablica 7. Obciążalność prądowa długotrwała przewodów o izolacji PVC ułożonych w różny
sposób wg. normy niemieckiej DIN VDE 0298-4 oraz zalecane (największe) prądy znamionowe
bezpieczników jako zabezpieczeń przetężeniowych; obliczeniowa temperatura otoczenia równa
25
o
C
Przy doborze przekroju przewodu ze względu na obciążalność dopuszczalną dobieramy z tabeli
przekrój, dla którego obciążalność dopuszczalna I
dd
jest nie mniejsza od prądu roboczego linii I
rob
,
wyznaczonego z mocy pojedynczego odbiornika lub z mocy szczytowej dla grupy odbiorników.
Tablica 8. Obciążalność prądowa długotrwała I
dd
kabli elektroenergetycznych w izolacji
papierowej, gumowej lub polwinitowej, 3 -
4 żyłowych, o napięciu znamionowym od 1 kV